Дозирование толстых материалов

К толстым материалам относятся теплопроводящая паста (показана), смазка, герметик, паяльная паста, наполненная эпоксидная смола и формованные или литые прокладки. Фото любезно предоставлено Graco Inc.

Поступательный насос TS8100 предназначен для дозирования самых разных материалов: от покрытий с низкой вязкостью до смазок, паст и флюсов с высокой вязкостью. Фото предоставлено Techcon Systems

Трехосный настольный робот F4200N.1 имеет рабочую площадь 200 квадратных миллиметров. Фото любезно предоставлено компанией Ellsworth Adhesives

Насосы Rhino увеличивают текучесть густых материалов за счет умножения уровня давления воздуха, воздействующего на материал, на соотношение 48 или 65 к 1. Фото предоставлено Nordson EFD

Сравнительные утверждения могут быть положительными или отрицательными, субъективными или объективными. Но в каждом случае их главная цель — иллюстративная. Типичный пример — когда кто-то утверждает, что человек или процесс «медленны, как патока» (которая, кстати, имеет вязкость всего от 5000 до 10 000 сантипуаз [сП]).

Однако в мире сборки неудивительно услышать, как сборщики и другие заводские рабочие говорят, что кто-то или что-то работает так же медленно, как арахисовое масло (от 150 000 до 250 000 сП) или сало (1–2 млн сП). Причина в том, что многие материалы, которые им нужно распределять, имеют такую ​​​​толстость.

Смазка является одним из таких материалов. До недавнего времени производитель автомобильных запчастей ежедневно сталкивался с трудностями при попытке нанести полосу очень густой смазки шириной 0,6 миллиметра (2 миллиона сП) на уплотнительное кольцо диаметром 0,5 дюйма.

Компания опробовала контактный дозирующий клапан Nordson EFD с небольшим наконечником, но количество, которое нужно было дозировать, было слишком маленьким, а смазка была слишком сухой, чтобы перейти на деталь. Затем компания протестировала бесконтактную систему струйных клапанов PICO Pµlse компании Nordson EFD. Кэри Лонг, специалист по применению продуктов компании Nordson EFD, говорит, что система оказалась успешной благодаря силе, с которой струйный клапан выталкивает смазку из сопла на уплотнительное кольцо.

Производитель изоляционного стекла (IG) Viracon также поставляет толстые материалы. Чтобы построить большие стеклопакеты (165 дюймов в высоту и 60 дюймов в ширину) для Башни Свободы в Нью-Йорке, работникам Viracon пришлось использовать двухкомпонентный герметик для структурного остекления с вязкостью от 250 000 до 300 000 сП.

Конструктивные требования требовали, чтобы материал был тщательно перемешан в точном соотношении, а затем дозирован. К сожалению, старая система дозирования и дозирования Viracon производила материал, соотношение которого могло быть несоответствующим, и система не могла предупредить операторов об этой проблеме. Чтобы решить эту проблему, компания перешла на ExactaBlend AGP (усовершенствованный дозатор для глазури) от Graco Inc. Новая система отключается, если материал смешивается с несоответствующим соотношением. Что еще более важно, это увеличило производство на 20 процентов.

Плотный материал — будь то смазка, герметик, паяльная паста, эпоксидная смола с наполнителем, теплопроводящие гели и паста или формованные или литые прокладки — создает особые проблемы для дозирующего оборудования. Зная это, производители полагаются на точные клапаны, мощные насосы и системы подачи, чтобы обеспечить точное, воспроизводимое и безкапельное нанесение при любом применении.

История дозирования толстых материалов насчитывает многие десятилетия. Основатель Graco Рассел Грей разработал смазочный пистолет, работающий под давлением воздуха, в 1926 году, когда ручные пистолеты на заправочной станции, где он работал, оказались ненадежными при низких температурах Миннесоты. В течение 25 лет Рассел и его брат Лейл основали компанию Gray Co. Inc. и разработали смазочные насосы для автомобильной и военной промышленности, а также насосы с прямой подачей из бочки для тяжелых промышленных жидкостей.

С тех пор несколько других поставщиков разработали клапаны, насосы, системы подачи и сопутствующие компоненты специально для работы с материалами с вязкостью от 100 000 до более 5 миллионов сП. Techcon Systems, например, начинала свою деятельность как компания по производству силиконовых герметиков RTV для аэрокосмической промышленности в Калифорнии в начале 1960-х годов, но уже через несколько лет разработала оборудование для дозирования этого густого материала.